JP5768035B2 - Pulse generator - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、インクジェットヘッドの駆動パルス信号を発生するパルス発生装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a pulse generator that generates a drive pulse signal for an inkjet head.
インクジェットヘッドには、隣接するインク室とアクチュエータを共有するタイプがある。このようなインクジェットヘッドは、シェアモードタイプと称される。シェアモードタイプのインクジェットヘッドは、圧電材料からなる隔壁で隔てられた複数のインク室を並設する。各インク室の壁面には、それぞれ電極が配設される。このため電気的に見ると、インクジェットヘッドは、コンデンサの直列回路と等価になる。 There is a type in which an inkjet head shares an actuator with an adjacent ink chamber. Such an ink jet head is referred to as a share mode type. In the share mode type ink jet head, a plurality of ink chambers separated by a partition made of a piezoelectric material are arranged in parallel. Electrodes are disposed on the wall surfaces of the ink chambers. For this reason, from an electrical viewpoint, the ink jet head is equivalent to a series circuit of capacitors.
このような回路では、直列に接続されたコンデンサ間に浮遊容量が生じる。浮遊容量は、コンデンサを挟んで両端に同電位の電圧が同時に印加された場合に充電または放電する。この浮遊容量の充電または放電によりヘッドにノイズ電流が発生し、無駄に電力を消費する。このような問題は、コンデンサの少なくとも一端をハイインピーダンス状態に開放することで解消される。 In such a circuit, stray capacitance is generated between capacitors connected in series. The stray capacitance is charged or discharged when a voltage having the same potential is applied to both ends across the capacitor. A noise current is generated in the head due to charging or discharging of the stray capacitance, and power is wasted. Such a problem is solved by opening at least one end of the capacitor to a high impedance state.
シェアモードタイプのインクジェットヘッドの場合、各インク室の電極には駆動パルスの電圧が印加される。駆動パルスは、インクを吐出するノズルに連通するインク室の電極に印加されるパルスと、インクを吐出しないノズルに連通するインク室の電極に印加されるパルスとで波形が異なる。しかし、隔壁を挟んで並設された2つのインク室の各電極に同電位の電圧が同時に印加されることは、しばしば起こり得る。 In the case of a share mode type ink jet head, a voltage of a driving pulse is applied to the electrode of each ink chamber. The drive pulse has different waveforms depending on the pulse applied to the electrode of the ink chamber communicating with the nozzle that ejects ink and the pulse applied to the electrode of the ink chamber communicating with the nozzle that does not eject ink. However, it is often possible that the same potential voltage is simultaneously applied to the electrodes of two ink chambers arranged side by side across the partition wall.
そこで、2つのインク室の各電極に同電位の電圧が同時に印加される際には、適当なタイミングで一方の電極をハイインピーダンス状態にすることで、浮遊容量に起因するノイズと無駄な消費電力を抑制することが考えられる。 Therefore, when voltages of the same potential are simultaneously applied to the electrodes of the two ink chambers, the noise and wasteful power consumption due to stray capacitance are caused by setting one electrode to a high impedance state at an appropriate timing. It is conceivable to suppress this.
インクジェットヘッドの各インク室に配設された電極にそれぞれ印加される駆動パルスは、パルス発生装置(パターンジェネレータ)によって生成され、インクジェットヘッドに出力される。そこで、浮遊容量に起因するノイズや無駄な消費電力を抑制するために、適当なタイミングで電極をハイインピーダンス状態にできる駆動パルスの発生装置が要望されている。 Drive pulses applied to the electrodes disposed in the ink chambers of the ink jet head are generated by a pulse generator (pattern generator) and output to the ink jet head. Therefore, in order to suppress noise caused by stray capacitance and wasteful power consumption, there is a demand for a drive pulse generator that can bring an electrode into a high impedance state at an appropriate timing.
一実施形態において、パルス発生装置は、インクジェットヘッドの電極に印加される駆動パルスを発生する。インクジェットヘッドは、圧電材料からなる隔壁によって隔てられて並設された複数のインク室の壁面にそれぞれ電極を配設し、隣接する2つのインク室の電極に電位差を与えて当該電極によって挟まれた隔壁を変形させ、この変形した隔壁を壁面とするインク室に連通したノズルからインクを吐出させるシェアモードタイプである。 In one embodiment, the pulse generator generates drive pulses that are applied to the electrodes of the inkjet head. The ink jet head is provided with electrodes on the wall surfaces of a plurality of ink chambers arranged in parallel and separated by a partition made of a piezoelectric material, and is sandwiched between the electrodes by giving a potential difference to the electrodes of two adjacent ink chambers. This is a shear mode type in which a partition is deformed and ink is ejected from a nozzle communicating with an ink chamber having the deformed partition as a wall surface.
パルス発生装置は、吐出当該波形設定レジスタと、吐出両隣波形設定レジスタと、第1のハイインピーダンス設定レジスタと、第2のハイインピーダンス設定レジスタと、波形形成手段と、出力手段と、を備える。 The pulse generator includes an ejection relevant waveform setting register, an ejection adjacent waveform setting register, a first high impedance setting register, a second high impedance setting register, a waveform forming unit, and an output unit.
吐出当該波形設定レジスタは、各ノズルのうち、インクを吐出する吐出当該ノズルに連通するインク室の電極に印加される吐出当該駆動パルスの設定データを記憶する。吐出両隣波形設定レジスタは、各ノズルのうち、吐出当該ノズルの両隣に配置された吐出両隣ノズルに連通するインク室の電極に印加される吐出両隣駆動パルスの設定データを記憶する。第1のハイインピーダンス設定レジスタは、吐出当該波形設定レジスタに対応して設けられ、吐出当該駆動パルスが印加される電極を所定期間ハイインピーダンス状態にするための設定データを記憶する。第2のハイインピーダンス設定レジスタは、吐出両隣波形設定レジスタに対応して設けられ、吐出両隣駆動パルスが印加される電極を所定期間ハイインピーダンス状態にするための設定データを記憶する。 The ejection-related waveform setting register stores setting data of ejection-related driving pulses applied to the electrodes of the ink chambers communicating with the ejection-related nozzles that eject ink among the nozzles. The ejection adjacent waveform setting register stores setting data of ejection adjacent drive pulses applied to the electrodes of the ink chambers communicating with the ejection adjacent nozzles arranged on both sides of the nozzle concerned. The first high impedance setting register is provided corresponding to the ejection relevant waveform setting register, and stores setting data for setting the electrode to which the ejection relevant driving pulse is applied to a high impedance state for a predetermined period. The second high-impedance setting register is provided corresponding to the ejection both-side waveform setting register, and stores setting data for setting the electrode to which the ejection both-side driving pulse is applied to a high impedance state for a predetermined period.
波形形成手段は、吐出当該波形設定レジスタと第1のハイインピーダンス設定レジスタとにそれぞれ記憶される設定データから吐出当該ノズルに連通するインク室の電極が所定期間ハイインピーダンス状態となる吐出当該駆動パルスを形成し、吐出両隣波形設定レジスタと第2のハイインピーダンス設定レジスタとにそれぞれ記憶される設定データから吐出両隣ノズルに連通するインク室の電極が所定期間ハイインピーダンス状態となる吐出両隣駆動パルスを形成する。出力手段は、波形生成手段により形成される駆動パルスの信号をインクジェットヘッドに出力する。 The waveform forming means outputs the ejection drive pulse that causes the electrode of the ink chamber communicating with the ejection nozzle to be in a high impedance state for a predetermined period from the setting data stored in the ejection relevant waveform setting register and the first high impedance setting register, respectively. And forming ejection adjacent drive pulses in which the electrodes of the ink chambers communicating with the ejection adjacent nozzles are in a high impedance state for a predetermined period from the setting data stored in the ejection adjacent waveform setting register and the second high impedance setting register, respectively. . The output means outputs a drive pulse signal formed by the waveform generation means to the inkjet head.
以下、パルス発生装置の実施形態について、図面を用いて説明する。
なお、この実施形態は、シェアモードタイプのライン型インクジェットヘッド100の駆動装置に含まれるパターンジェネレータに適用した場合である。
Hereinafter, embodiments of a pulse generator will be described with reference to the drawings.
This embodiment is a case where the present invention is applied to a pattern generator included in a drive device for a share mode type line type
[第1の実施形態]
はじめに、ライン型インクジェットヘッド100(以下、ヘッド100と略称する)の構成について、図1乃至図3を用いて説明する。図1は、ヘッド100の一部を分解して示す斜視図、図2は、ヘッド100の前方部における横断面図、図3は、ヘッド100の前方部における縦断面図である。
[First Embodiment]
First, the configuration of the line-type inkjet head 100 (hereinafter abbreviated as the head 100) will be described with reference to FIGS. 1 is an exploded perspective view showing a part of the
ヘッド100は、ベース基板9を有する。そして、ベース基板9の前方側の上面に第1の圧電部材1が接合され、この第1の圧電部材1の上に第2の圧電部材2が接合される。第1の圧電部材1と第2の圧電部材2とは、図2の矢印で示すように、板厚方向に沿って互いに相反する方向に分極して接合される。そして、この接合された圧電部材1,2の先端側から後端側に向けて、多数の長尺な溝3が設けられる。各溝3は、間隔が一定でありかつ平行である。各溝3は、先端が開口し、後端が上方に傾斜する。
The
各溝3の側壁及び底面には、電極4が設けられる。さらに、各溝3の後端から第2の圧電部材2の後部上面に向けて、前記電極4から引出し電極10が延出される。
各溝3の上部は天板6で塞がれる。天板6の内側後方には、共通インク室5が備えられる。
The upper part of each
各溝3の先端は、オリフィスプレート7で塞がれる。天板6とオリフィスプレート7とで囲まれた各溝3によって、インクが貯留するインク室15が形成される。インク室15は、圧力室とも称される。オリフィスプレート7の各溝3と対向する位置には、ノズル8が穿設される。各ノズル8は、対向する溝3つまりはインク室15と連通する。
The tip of each
ベース基板9の後方側の上面には、導電パターン13が形成されたプリント基板11が接合される。そして、このプリント基板11の上に、駆動手段であるヘッド駆動部を内蔵したドライブIC12が搭載される。ドライブIC12は、導電パターン13に接続される。導電パターン13は、各引出し電極10とワイヤボンディングにより導線14で結合される。
A printed
次に、上記の如く構成されたヘッド100の動作原理について、図4を用いて説明する。
図4の(a)は、中央のインク室15aと、このインク室15aに隣接する両隣のインク室15b,15cとの各壁面にそれぞれ配設された電極4の電位がいずれもグランド電圧VSSである状態を示している。この状態では、インク室15aとインク室15bとで挟まれた隔壁16a及びインク室15aとインク室15cとで挟まれた隔壁16bは、いずれも何ら歪み作用を受けない。
Next, the operation principle of the
FIG. 4A shows that the potential of the
図4の(b)は、中央のインク室15aの電極4に負電圧−VAAが印加され、両隣のインク室15b,15cの電極4に正電圧+VAAが印加された状態を示している。この状態では、各隔壁16a,16bに対して、圧電部材1,2の分極方向と直交する方向に電界が作用する。この作用により、各隔壁16a,16bは、インク室15aの容積を拡大するようにそれぞれ外側に変形する。
FIG. 4B shows a state in which a negative voltage −VAA is applied to the
図4の(c)は、中央のインク室15aの電極4に正電圧+VAAが印加され、両隣のインク室15b,15cの電極4に負電圧−VAAが印加された状態を示している。この状態では、各隔壁16a,16bに対して、図4(b)のときとは逆の方向に電界が作用する。この作用により、各隔壁16a,16bは、インク室15aの容積を縮小するようにそれぞれ内側に変形する。
FIG. 4C shows a state in which a positive voltage + VAA is applied to the
インク室15aの容積が拡大または縮小された場合、インク室15a内に圧力振動が発生する。この圧力振動により、インク室15a内の圧力が高まり、インク室15aに連通するノズル8からインク滴が吐出される。
When the volume of the
このように、各インク室15a,15b,15cを隔てる隔壁16a,16bは、当該隔壁16a,16bを壁面とするインク室15aの内部に圧力振動を与えるためのアクチュエータとなる。したがって、各インク室15は、それぞれ隣接するインク室15とアクチュエータを共有する。このため、ヘッド100の駆動装置は、各インク室15を個別に駆動することができない。駆動装置は、各インク室15をn(nは2以上の整数)個おきに(n+1)個のグループに分割して駆動する。本実施形態では、駆動装置が、各インク室15を2つおきに3つの組に分けて分割駆動する、いわゆる3分割駆動の場合を例示する。なお、3分割駆動はあくまでも一例であり、4分割駆動または5分割駆動などであってもよい。
Thus, the
ヘッド100を3分割駆動する際の各インク室15の状態の変化と、その状態の変化に合わせて各インク室15の電極4に印加される駆動パルス電圧との関係を、図5及び図6を用いて説明する。なお、図中ノズルNo.i(i=0〜8)は、対応するインク室15にそれぞれ連通するノズル8に対して割当てられる固有の番号である。本実施形態では、オリフィスプレート7の外側から見て左から順番に各ノズル8に対してノズルNo.i=0,1,2,3…が付されている。以下では、説明の便宜上、ノズルNo.iが付されたノズル8を符号8-iで表わし、このノズル8-iに連通するインク室15を符号15-iで表わす。また、インク室15-(i-1)とインク室15-iとを隔てる隔壁を符号16-(i-1)iで表わす。
FIG. 5 and FIG. 6 show the relationship between the change in the state of each
図5,図6においては、ノズルNo.i=0、3、6の各ノズル8-0、8-3、8-6にそれぞれ連通するインク室15-0、15-3、15-6が同じ組であり、ノズルNo.i=1、4、7の各ノズル8-1、8-4、8-7にそれぞれ連通するインク室15-1、15-4、15-7が同じ組であり、ノズルNo.i=2、5、8の各ノズル8-2、8-5、8-8にそれぞれ連通するインク室15-2、15-5、15-8が同じ組である。 5 and 6, the nozzle No. Ink chambers 15-0, 15-3, and 15-6 communicating with the respective nozzles 8-0, 8-3, and 8-6 of i = 0, 3, and 6 are in the same set. Ink chambers 15-1, 15-4, and 15-7 communicating with the respective nozzles 8-1, 8-4, and 8-7 of i = 1, 4, and 7 are in the same set. The ink chambers 15-2, 15-5, and 15-8 communicating with the nozzles 8-2, 8-5, and 8-8 of i = 2, 5, and 8 are the same set.
図5は、ノズルNo.i=1、4、7の各ノズル8-1、8-4、8-7からインクを吐出させる場合を示す。この場合、各インク室15-0〜15-8は、定常状態、引き込み状態、定常状態、圧縮状態、定常状態の順に変化する。 FIG. The case where ink is ejected from the respective nozzles 8-1, 8-4, and 8-7 of i = 1, 4, and 7 is shown. In this case, the ink chambers 15-0 to 15-8 change in the order of steady state, drawn-in state, steady state, compressed state, and steady state.
定常状態では、駆動装置は、各インク室15-0〜15-8の電極4をグランド電圧VSSとする。引き込み状態では、駆動装置は、インク吐出対象のインク室15-1、15-4、15-7の各電極4に負電圧−VAAを印加し、当該インク室15-1、15-4、15-7の両隣に配置される各インク室15-0、15-2、15-3、15-5、15-6、15-8の各電極に正電圧+VAAを印加する。すなわち、図4の(b)に示すパターンとする。逆に、圧縮状態では、駆動装置は、インク室15-1、15-4、15-7の各電極4に正電圧+VAAを印加し、インク室15-0、15-2、15-3、15-5、15-6、15-8の各電極4に負電圧−VAAを印加する。すなわち、図4の(c)に示すパターンとする。図5に示す各インク室15-0〜15-8の状態変化により、ノズル8-1、8-4、8-7からインク滴が吐出される。
In the steady state, the driving device sets the
図6は、ノズルNo.i=1、7の各ノズル8-1、8-7からインクを吐出させ、ノズルNo.i=1、7と同じ組のノズルNo.=4のノズル8-4に連通するインク室15-4は、インク室15-1及びインク室15-7の圧力振動を吸収するための補助動作を行う場合を示す。この場合、各インク室15-0〜15-8は、定常状態、引き込み状態、定常状態、第1の圧縮状態、第2の圧縮状態、定常状態の順に変化する。 FIG. Ink is ejected from the nozzles 8-1 and 8-7 of i = 1 and 7, and the nozzle No. No. 1 of the same set as i = 1, 7 = 4, the ink chamber 15-4 communicating with the nozzle 8-4 indicates a case where an auxiliary operation for absorbing pressure vibrations of the ink chamber 15-1 and the ink chamber 15-7 is performed. In this case, each of the ink chambers 15-0 to 15-8 changes in the order of steady state, drawn-in state, steady state, first compressed state, second compressed state, and steady state.
定常状態では、駆動装置は、各インク室15-0〜15-8の電極4をグランド電圧VSSとする。引き込み状態では、駆動装置は、インク吐出対象のインク室15-1及びインク室15-7の各電極4に負電圧−VAAを印加し、その両隣に配置されるインク室15-0、15-2及びインク室15-6、15-8の電極4に正電圧+VAAを印加する。このような駆動パルス電圧の制御により、インク室15-1及びインク室15-7の容積が拡張される。
In the steady state, the driving device sets the
ここで、インク室15-1に隣接するインク室15-2では、インク室15-1側の隔壁16-12が変形するため、インク滴を誤吐出する可能性がある。そこで、インク室15-3側の隔壁16-23が変形しないように、駆動装置は駆動パルス電圧を制御する。すなわち駆動装置は、インク室15-3の電極4にも、インク室15-2の電極4と同電位の電圧、つまり正電圧+VAAを印加する。インク室15-2の電極4がインク室15-3の電極4と同電位になることにより、インク室15-2とインク室15-3とで挟まれた隔壁16-23は変形しない。
Here, in the ink chamber 15-2 adjacent to the ink chamber 15-1, since the partition wall 16-12 on the ink chamber 15-1 side is deformed, ink droplets may be erroneously ejected. Therefore, the driving device controls the driving pulse voltage so that the partition wall 16-23 on the ink chamber 15-3 side is not deformed. That is, the driving device applies a voltage having the same potential as the
同様の理由から、駆動装置は、インク室15-6に隣接するインク室15-5の電極4にも正電圧+VAAを印加する。その結果、補助動作を行うインク室15-4の両側に配置されたインク室15-3,15の電極は、正電圧+VAAとなる。したがって駆動装置は、インク室15-4の両側の隔壁16-34,16-45が変形しないように、インク室15-4の電極にも正電圧+VAAを印加する。
For the same reason, the driving device applies a positive voltage + VAA to the
第1の圧縮状態では、駆動装置は、インク室15-1及びインク室15-7の電極4に正電圧VAAを印加し、その両隣に配置されたインク室15-0、15-2及びインク室15-6、15-8の電極4に負電圧−VAAを印加する。また、前述した誤吐出を防止する見地から、駆動装置は、補助動作を行うインク室15-4とその両隣のインク室15-3、15-5の電極4にも負電圧−VAAを印加する。
In the first compressed state, the driving device applies a positive voltage VAA to the
第2の圧縮状態では、駆動装置は、補助動作を行うインク室15-4の電極4に正電圧+VAAを印加する。インク室15-4の電極4に正電圧VAAが印加された場合、当該インク室15-4の両側の隔壁16-34,16-45にそれぞれ配設された電極4に電位差が生じて、両隔壁16-34,16-45が当該インク室15-4を圧縮する方向に変形する。この変形により、インク室15-1及びインク室15-7で発生した圧力振動が吸収される。
In the second compression state, the driving device applies a positive voltage + VAA to the
図5に示したように、インク吐出対象のインク室15-1、15-4、15-7の両隣にそれぞれ位置するインク室15-0、15-2、15-3、15-5、15-6、15-8では、電極4に印加される駆動パルス電圧のパターンが同じである。また、図6に示したように、補助動作を行うインク室15-4の両隣に位置するインク室15-3、15-5でも、電極4に印加される駆動パルス電圧のパターンは同じである。このため、ヘッド100に対する駆動パルス電圧の制御シーケンスのなかで、隣り合う隔壁によって隔てられて並設された少なくとも3つのインク室15の電極が同電位になることはしばしばある。
As shown in FIG. 5, the ink chambers 15-0, 15-2, 15-3, 15-5, and 15 respectively located on both sides of the ink chambers 15-1, 15-4, and 15-7 to be ejected. -6 and 15-8, the pattern of the drive pulse voltage applied to the
前述したように、シェアモードタイプのヘッド100は、電気的に見るとコンデンサが直列に接続された回路と等価であり、浮遊容量を有している。このため、並設された少なくとも3つのインク室15の電極が同電位になると、ヘッド100にノイズ電流が発生して無駄に電力を消費する。このような不具合を防止するために、本実施形態では、図7を用いて説明されるコンデンサの物理的性質を利用する。
As described above, the share
図7は、コンデンサC1,C2の直列回路を示している。なお、同図において符号Cfは、浮遊容量を表わしている。この直列回路において、コンデンサC1とコンデンサC2との間は、ハイインピーダンス(Hi−Z)状態になっている。この状態で、直列回路の両端に同電位の電圧(図7では正電圧+VAA)が同時に印加された場合、コンデンサC1とコンデンサC2との間に印加電圧と同電位(図7では正電圧+VAA)の誘導電圧が発生する。すなわちコンデンサの直列回路は、回路の両端に同電位の電圧を同時に印加した場合、コンデンサ間に印加電圧と同電位の誘導電圧が発生するという性質がある。 FIG. 7 shows a series circuit of capacitors C1 and C2. In the figure, the symbol Cf represents the stray capacitance. In this series circuit, the capacitor C1 and the capacitor C2 are in a high impedance (Hi-Z) state. In this state, when a voltage of the same potential (positive voltage + VAA in FIG. 7) is applied to both ends of the series circuit at the same time, the same potential as the applied voltage (positive voltage + VAA in FIG. 7) between the capacitor C1 and the capacitor C2. Inductive voltage is generated. That is, the series circuit of capacitors has the property that when a voltage having the same potential is applied to both ends of the circuit, an induced voltage having the same potential as the applied voltage is generated between the capacitors.
そこで駆動装置は、隔壁を挟んで並設された少なくとも3つのインク室15-(i-1)、15-i、15-(i+1)のうち、内側に位置するインク室15-iの電極4をハイインピーダンス状態とする。そして駆動装置は、両側に位置するインク室15-(i-1)、15-(i+1)の電極4に同電位の電圧を同時に印加する。そうすると、内側に位置するインク室15-iの電極4にも同電位の電圧が誘導される。その結果、並設された少なくとも3つのインク室15-(i-1)、15-i、15-(i+1)の各電極4の電位が等しくなる。
Therefore, the driving device includes the ink chamber 15-i located on the inner side among at least three ink chambers 15- (i-1), 15-i, and 15- (i + 1) arranged in parallel with the partition. The
ここで、インク室15-iに配設された電極4の電位は誘導電圧によるものであり、電極4に駆動パルス電圧は印加されない。したがって、浮遊容量に起因するノイズ電流や無駄な消費電力は発生しない。
Here, the potential of the
図8は、図6に示した駆動パルス電圧のパターンに上記物理的性質を適用した具体例である。図6に示したように、補助動作を行うインク室15-4を中心に並設された5つのインク室15-2〜15-6では、引き込み状態から第1の圧縮状態まで各電極4に印加される駆動パルス電圧のパターンは共通である。そこで図8に示すように、5つのインク室15-2〜15-6のうち両側に位置するインク室15-2,15-6を除いた3つのインク室15-3〜15-5に対しては、引き込み状態から第1の圧縮状態まで電極4をハイインピーダンス状態とする。
FIG. 8 is a specific example in which the above physical properties are applied to the drive pulse voltage pattern shown in FIG. As shown in FIG. 6, in the five ink chambers 15-2 to 15-6 arranged in parallel around the ink chamber 15-4 performing the auxiliary operation, each
駆動装置は、引き込み状態のタイミングになると、両側に位置するインク室15-2、15-6の電極4に正電圧+VAAを印加する。そうすると、図9の等価回路図に示すパターンP1のように、内側に位置するインク室15-3〜15-5の電極4に正電圧+VAAが誘導される。その結果、インク室15-2〜15-6にそれぞれ配設された電極の電圧パターンは、引き込み状態の電圧パターンと一致する。
The drive device applies a positive voltage + VAA to the
その後、定常状態のタイミングになると、駆動装置は、両端に位置するインク室15-2、15-6の電極4をグランド電圧VSSとする。そうすると、パターンP2のように、内側に位置するインク室15-3〜15-5の電極4もグランド電圧VSSとなる。その結果、各電極の電圧パターンは、定常状態の電圧パターンと一致する。
Thereafter, when the steady state timing is reached, the driving device sets the
その後、第1の圧縮状態のタイミングになると、駆動装置は、両端に位置するインク室15-2、15-6の電極4に負電圧−VAAを印加する。そうすると、パターンP3のように、内側に位置するインク室15-3〜15-5の電極4に負電圧−VAAが誘導される。その結果、各電極4の電圧パターンは、第1の圧縮状態の電圧パターンと一致する。
Thereafter, at the timing of the first compression state, the driving device applies a negative voltage -VAA to the
このように、引き込み状態から第1の圧縮状態までの区間において、補助動作をするインク室15-4とその両隣のインク室15-3,15-5の各電極4をハイインピーダンス状態に制御しても、各インク室15-3、15-4、15-5の電極4には、図6と同様のパターンで電圧が誘導される。したがって、インク吐出動作に影響を及ぼすことはない。
In this way, in the section from the retracted state to the first compressed state, the
なお、図9では引き込み状態後の定常状態の際にも、内側に位置するインク室15-3〜15-5の電極4をハイインピーダンス状態としたが、定常状態の際にはハイインピーダンス状態とせず、グランド電圧VSSとなるように電圧パターンを制御してもよい。
In FIG. 9, the
また、図10に示すように、内側に位置するインク室15-3〜15-5のうち、補助動作を行うインク室15-4に対しては電極4をハイインピーダンス状態とせず、その両側に隣接するインク室15-3,15-5の電極4だけをハイインピーダンス状態としてもよい。こうすることにより、インク室15-3の電極4に対しては、その両隣に位置するインク室15-2,15-4に印加された電圧が誘導され、インク室15-5の電極4に対しては、その両隣に位置するインク室15-4,15-6に印加された電圧が誘導される。したがって、並設された5つのインク室15-2〜15-6の各電極4の電位は確実に等しくなる。
Further, as shown in FIG. 10, among the ink chambers 15-3 to 15-5 positioned on the inner side, the
図11は、ヘッド100の駆動装置を示すブロック図である。駆動装置は、スイッチ回路200と、ロジック回路300と、パターンジェネレータ400とを含む。
FIG. 11 is a block diagram showing a driving device for the
スイッチ回路200は、ヘッド100のノズルNo.0〜n(n≧1)までの全てのノズル8-0〜8-nにそれぞれ対応した(n+1)個の制御スイッチSWx(x=0〜n)を備える。このスイッチ回路200には、図示しない電源回路から、正電圧+VAA、負電圧−VAA、グランド電圧VSS及び共通電圧LVCONが供給される。またスイッチ回路200には、ロジック回路300から、制御スイッチSWx別の制御信号No.xSW(x=0〜n)が入力される。なお、共通電圧LNCONは、正電圧+VAA、負電圧−VAA及びグランド電圧VSSのなかから選択され、全ての制御スイッチSWxに対して共通に印加される。
The
図12は、制御スイッチSWxの回路図である。制御スイッチSWxは、ヘッド100への出力端子No.xに、正電圧接点[+]、負電圧接点[−]、グランド接点[G]及び共通電圧接点[L]の各出力端を接続する。正電圧接点[+]の入力端は、正電圧+VAAの端子に接続される。負電圧接点[−]の入力端は、負電圧−VAAの端子に接続される。グランド接点[G]の入力端は、グランド電圧VSSの端子に接続される。共通電圧接点[L]の入力端は、共通電圧LVCONの端子(不図示)に接続される。正電圧接点[+]は、正電圧パルス信号PVxがオンしている間、入力端と出力端とを接続する。負電圧接点[−]は、負電圧パルス信号MVxがオンしている間、入力端と出力端とを接続する。グランド接点[G]は、グランド信号Gxがオンしている間、入力端と出力端とを接続する。共通電圧接点[L]は、共通電圧信号LVxがオンしている間、入力端と出力端とを接続する。上記正電圧パルス信号PVx、負電圧パルス信号MVx、グランド信号Gx及び共通電圧信号LVxは、ロジック回路300から入力される制御信号No.xSWに含まれる。 FIG. 12 is a circuit diagram of the control switch SWx. The control switch SWx is connected to the output terminal No. Each output terminal of the positive voltage contact [+], the negative voltage contact [−], the ground contact [G], and the common voltage contact [L] is connected to x. The input terminal of the positive voltage contact [+] is connected to the terminal of the positive voltage + VAA. The input terminal of the negative voltage contact [-] is connected to the terminal of the negative voltage -VAA. The input terminal of the ground contact [G] is connected to the terminal of the ground voltage VSS. The input terminal of the common voltage contact [L] is connected to a terminal (not shown) of the common voltage LVCON. The positive voltage contact [+] connects the input end and the output end while the positive voltage pulse signal PVx is on. The negative voltage contact [-] connects the input end and the output end while the negative voltage pulse signal MVx is on. The ground contact [G] connects the input end and the output end while the ground signal Gx is on. The common voltage contact [L] connects the input end and the output end while the common voltage signal LVx is on. The positive voltage pulse signal PVx, the negative voltage pulse signal MVx, the ground signal Gx, and the common voltage signal LVx are controlled by the control signal No. Included in xSW.
ロジック回路300は、外部機器から供給される印刷データに従い、1印字ライン毎に、各制御スイッチSWxの状態を設定する。そして各制御スイッチSWxが設定された状態となるように、ロジック回路300は、制御スイッチSWx別の制御信号No.xSWを生成する。ロジック回路300は、クロック/リセット信号により各インク室15が3分割駆動されるように出力タイミングを調整しつつ、各制御信号No.xSWをスイッチ回路200に出力する。
The
ロジック回路300には、パターンジェネレータ400からACT信号、INA信号、NEG信号、NEGINA信号、BST信号及びBSTINA信号が入力される。ACT信号は、分割駆動によってインク滴を吐出するノズル(以下、吐出当該ノズルと称する)に連通するインク室15の電極4に印加される駆動パルスの電圧信号である。INA信号は、前記吐出当該ノズルの両隣に隣接するノズル(以下、吐出両隣ノズルと称する)に連通するインク室15の電極4に印加される駆動パルスの電圧信号である。NEG信号は、分割駆動の際にインク滴を吐出しないノズル(以下、非吐出当該ノズルと称する)に連通するインク室15の電極4に印加される駆動パルスの電圧信号である。NEGINA信号は、前記非吐出当該ノズルの両隣に隣接するノズル(以下、非吐出両隣ノズルと称する)に連通するインク室15の電極4に印加される駆動パルスの電圧信号である。BST信号は、分割駆動の際に補助動作を行うノズル(以下、補助当該ノズルと称する)に連通するインク室15の電極4に印加される駆動パルスの電圧信号である。BSTINA信号は、前記補助当該ノズルの両隣に隣接するノズル(以下、補助両隣ノズルと称する)に連通するインク室15の電極4に印加される駆動パルスの電圧信号である。
The
吐出当該ノズルに対応した制御スイッチSWxに対する制御信号No.xSWは、ACT信号によって生成される。吐出両隣ノズルに対応した制御スイッチSWxに対する制御信号No.xSWは、INA信号によって生成される。非吐出当該ノズルに対応した制御スイッチSWxに対する制御信号No.xSWは、NEG信号によって生成される。非吐出両隣ノズルに対応した制御スイッチSWxに対する制御信号No.xSWは、NEGING信号によって生成される。補助当該ノズルに対応した制御スイッチSWxに対する制御信号No.xSWは、BST信号によって生成される。補助両隣ノズルに対応した制御スイッチSWxに対する制御信号No.xSWは、BSTINA信号によって生成される。 Control signal No. for the control switch SWx corresponding to the nozzle concerned. xSW is generated by the ACT signal. Control signal No. for control switch SWx corresponding to the nozzles on both sides of the discharge. xSW is generated by the INA signal. The control signal No. for the control switch SWx corresponding to the non-ejection nozzle. xSW is generated by the NEG signal. The control signal No. for the control switch SWx corresponding to the non-ejection both adjacent nozzles. xSW is generated by the NEGING signal. The control signal No. for the control switch SWx corresponding to the auxiliary nozzle. xSW is generated by the BST signal. A control signal No. for the control switch SWx corresponding to the auxiliary both adjacent nozzles. xSW is generated by the BSTINA signal.
駆動パルス電圧を時系列に表わすコードは、図13に示す真理値表500の左側に記述されているように、2ビットの電位コードと、1ビットのハイインピーダンス指定コード(以下、Hi−Z指定コードと略称する)とを含む。 As described on the left side of the truth table 500 shown in FIG. 13, the code representing the drive pulse voltage in time series is a 2-bit potential code and a 1-bit high impedance designation code (hereinafter referred to as Hi-Z designation). Abbreviated as a code).
ロジック回路300は、上記真理値表500に従って各制御信号No.xSWを生成する。すなわち、電位コードが[00]、Hi−Z指定コードが[0]のタイミングのとき、ロジック回路300は、グランド信号Gxがオン状態の制御信号No.xSWを生成する。電位コードが[01]、Hi−Z指定コードが[0]のタイミングでは、ロジック回路300は、正電圧パルス信号PVxがオン状態の制御信号No.xSWを生成する。電位コードが[10]、Hi−Z指定コードが[0]のタイミングでは、ロジック回路300は、負電圧パルス信号MVxがオン状態の制御信号No.xSWを生成する。電位コードが[11]、Hi−Z指定コードが[0]のタイミングでは、ロジック回路300は、共通電圧信号LVxがオン状態の制御信号No.xSWを生成する。
The
また、電位コードに係らずHi−Z指定コードが[1]のタイミングでは、ロジック回路300は、正電圧パルス信号PVx、負電圧パルス信号MVx、グランド信号Gx及び共通電圧信号LVxが全てオフ状態の制御信号No.xSWを生成する。つまり、Hi−Z指定コードは、電位コードよりも優先度が高い。
In addition, at the timing when the Hi-Z designation code is [1] regardless of the potential code, the
かかる制御信号No.xSWにより、吐出当該ノズルに連通するインク室15の電極4は、ハイインピーダンス状態に制御される。そこで説明の便宜上、正電圧パルス信号PVx、負電圧パルス信号MVx、グランド信号Gx及び共通電圧信号LVxが全てオフ状態の制御信号No.xSWを、ハイインピーダンス制御信号と称する。
Such control signal No. By xSW, the
図14は、前記パターンジェネレータ400のブロック構成図である。パターンジェネレータ400は、レジスタ群とシーケンスコントローラ420とから構成され、パルス発生装置として機能する。レジスタ群は、吐出当該波形設定レジスタ401、吐出両隣波形設定レジスタ403、非吐出当該波形設定レジスタ405、非吐出両隣波形設定レジスタ407、補助当該波形設定レジスタ409及び補助両隣波形設定レジスタ411と、上記各波形設定レジスタ401,403,405,407,409及び411にそれぞれ対応して設けられた第1〜第6のハイインピーダンス設定レジスタ(以下、Hi−Z設定レジスタと略称する)402,404,406,408,410,412と、タイマ設定レジスタ413とを含む。
FIG. 14 is a block diagram of the
吐出当該波形設定レジスタ401には、前記吐出当該ノズルに連通するインク室15の電極4に印加される駆動パルスの電圧波形を時系列で表わす電位コードが設定される。吐出両隣波形設定レジスタ403には、前記吐出両隣ノズルに連通するインク室15の電極4に印加される駆動パルスの電圧波形を時系列で表わす電位コードが設定される。非吐出当該波形設定レジスタ405には、前記非吐出当該ノズルに連通するインク室15の電極4に印加される駆動パルスの電圧波形を時系列で表わす電位コードが設定される。非吐出両隣波形設定レジスタ407には、前記非吐出両隣ノズルに連通するインク室15の電極4に印加される駆動パルスの電圧波形を時系列で表わす電位コードが設定される。補助当該波形設定レジスタ409には、前記補助当該ノズルに連通するインク室15の電極4に印加される駆動パルスの電圧波形を時系列で表わす電位コードが設定される。補助両隣波形設定レジスタ411には、前記補助両隣ノズルに連通するインク室15の電極4に印加される駆動パルスの電圧波形を時系列で表わす電位コードが設定される。
In the ejection relevant
第1〜第6の各Hi−Z設定レジスタ402,404,406,408,410,412には、対応する波形設定レジスタ401,403,405,407,409,411に設定される電位コードの駆動パルス電圧が印加される電極4をハイインピーダンス状態に制御するか否かを時系列で表わすHi−Z指定コードが設定される。
The first to sixth Hi-Z setting registers 402, 404, 406, 408, 410, 412 drive potential codes set in the corresponding
タイマ設定レジスタ413には、各波形設定レジスタ401〜412からコードを読み出すタイミングを示すタイマ値が設定される。
In the
シーケンスコントローラ420は、波形形成手段421としての機能と、出力手段422としての機能とを有する。すなわちシーケンスコントローラ420は、タイマ設定レジスタ413に設定されたタイマ値に従い、吐出当該波形設定レジスタ401とHi−Z設定レジスタ402とから電位コード及びHi−Z指定コードを順次読み出す。そしてシーケンスコントローラ420は、読み出した2種のコードからACT信号(吐出当該駆動パルス)を形成し、このACT信号をロジック回路300に出力する。
The
同様に、シーケンスコントローラ420は、吐出両隣波形設定レジスタ403とHi−Z設定レジスタ404とから読み出した2種のコードからINA信号(吐出両隣駆動パルス)を形成し、このINA信号をロジック回路300に出力する。またシーケンスコントローラ420は、非吐出当該波形設定レジスタ405とHi−Z設定レジスタ406とから読み出した2種のコードからNEG信号(非吐出当該駆動パルス)を形成し、このNEG信号をロジック回路300に出力する。またシーケンスコントローラ420は、非吐出両隣波形設定レジスタ407とHi−Z設定レジスタ408とから読み出した2種のコードからNEGINA信号(非吐出両隣駆動パルス)を形成し、このNEGINA信号をロジック回路300に出力する。またシーケンスコントローラ420は、補助当該波形設定レジスタ409とHi−Z設定レジスタ410とから読み出した2種のコードからBST信号(補助当該駆動パルス)を形成し、このBST信号をロジック回路300に出力する。またシーケンスコントローラ420は、補助両隣波形設定レジスタ411とHi−Z設定レジスタ412とから読み出した2種のコードからBSTINA信号(補助両隣駆動パルス)を形成し、このBSTINA信号をロジック回路300に出力する。
Similarly, the
図15は、吐出当該波形設定レジスタ401、吐出両隣波形設定レジスタ403、補助当該波形設定レジスタ409及び補助両隣波形設定レジスタ411に設定される電位コードと、これらのレジスタにそれぞれ対応するHi−Z設定レジスタ402,404,410,412に設定されるHi−Z指定コードとの一例である。この例は、図8に示す駆動パルス電圧の印加パターンに対応している。
FIG. 15 shows potential codes set in the ejection relevant
図15において、時点t0から時点t1までの区間は、定常状態に相当する。時点t1から時点t4までの区間は、引き込み状態に相当する。時点t4から時点t5までの区間は、引き込み状態後の定常状態に相当する。時点t5から時点t7までの区間は、第1の圧縮状態に相当する。時点t7から時点t10までの区間は、第2の圧縮状態に相当する。時点t10から時点t11までの区間は、圧縮状態後の定常状態に相当する。 In FIG. 15, the section from time t0 to time t1 corresponds to a steady state. The section from time t1 to time t4 corresponds to the retracted state. The section from time t4 to time t5 corresponds to the steady state after the retracted state. A section from time t5 to time t7 corresponds to the first compression state. A section from time t7 to time t10 corresponds to the second compressed state. A section from time t10 to time t11 corresponds to a steady state after the compression state.
区間t0−t1において、吐出当該波形設定レジスタ401の電位コードは“00”、Hi−Z設定レジスタ402のHi−Z指定コードは“0”である。この電位コードとHi−Z指定コードは、ACT信号としてロジック回路300に出力される。
In a section t0-t1, the potential code of the ejection relevant
ロジック回路300では、このACT信号を基に、ノズルNo.1及びノズルNo.7の吐出当該ノズル8-1,8-7に対する制御信号No.1SW,No.7SWが生成される。すなわち、電位コードが“00”、Hi−Z指定コードが“0”なので、制御信号No.1SW,No.7SWとしてグランド信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。
In the
スイッチ回路200では、制御信号No.1SWにより制御スイッチSW1のグランド接点[G]がオンする。その結果、吐出当該ノズル8-1に連通するインク室15-1の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。同様に、スイッチ回路200では、制御信号No.7SWにより制御スイッチSW7のグランド接点[G]がオンする。その結果、吐出当該ノズル8-7に連通するインク室15-7の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。
In the
区間t0−t1において、吐出両隣波形設定レジスタ403の電位コードは“00”、Hi−Z設定レジスタ404のHi−Z指定コードは“0”である。この電位コードとHi−Z指定コードは、INA信号としてロジック回路300に出力される。
In the interval t0-t1, the potential code of the ejection both-side
ロジック回路300では、このINA信号を基に、ノズルNo.0,ノズルNo.2,ノズルNo.6及びノズルNo.8の吐出両隣ノズル8-0,8-2,8-6,8-8に対する制御信号No.0SW、No.2SW、No.6SW、No.8SWが形成される。すなわち、電位コードが“00”、Hi−Z指定コードが“0”なので、制御信号No.0SW、No.2SW、No.6SW、No.8SWとしてグランド信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。
In the
スイッチ回路200では、制御信号No.0SW、No.2SW、No.6SW、No.8SWにより制御スイッチSW0、SW2、SW6、SW8のグランド接点[G]がそれぞれオンする。その結果、吐出両隣ノズル8-0,8-2,8-6,8-8に連通するインク室15-0、15-2,15-6,15-8の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。
In the
区間t0−t1において、補助当該波形設定レジスタ409の電位コードは“00”、Hi−Z設定レジスタ410のHi−Z指定コードは“0”である。この電位コードとHi−Z指定コードは、BST信号としてロジック回路300に出力される。ロジック回路300では、このBST信号を基に、ノズルNo.4の補助当該ノズル8-4に対する制御信号No.4SWが形成される。すなわち、電位コードが“00”、Hi−Z指定コードが“0”なので、制御信号No.4SWとしてグランド信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。
In the interval t0-t1, the potential code of the auxiliary
スイッチ回路200では、制御信号No.4SWにより制御スイッチSW4のグランド接点[G]がオンする。その結果、補助当該ノズル8-4に連通するインク室15-4の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。
In the
区間t0−t1において、補助両隣波形設定レジスタ411の電位コードは“00”、Hi−Z設定レジスタ412のHi−Z指定コードは“0”である。この電位コードとHi−Z指定コードは、BSTINA信号としてロジック回路300に出力される。ロジック回路300では、このBSTINA信号を基に、ノズルNo.3, ノズルNo.5の補助両隣ノズル8-3,8-5に対する制御信号No.3SW、No.5SWが形成される。すなわち、電位コードが“00”、Hi−Z指定コードが“0”なので、制御信号No.3SW、No.5SWとしてグランド信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。
In the interval t0-t1, the potential code of the auxiliary adjacent
スイッチ回路200では、制御信号No.3SW,No.5SWにより制御スイッチSW3,SW5のグランド接点[G]がそれぞれオンする。その結果、補助当該ノズル8-3,8-5に連通するインク室15-3,15-5の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。
In the
かくして、各インク室15-0〜15-8の電極4の電位は、全てグランド電圧VSSとなる。したがって、各インク室15-0〜15-8を隔てる隔壁16-01〜16-78は変形しない。
Thus, all the potentials of the
区間t1−t2になると、吐出当該波形設定レジスタ401の電位コードが“10”に変わる。すなわち、電位コードが“10”、Hi−Z指定コードが“0”なので、ロジック回路300では、制御信号No.1SW,No.7SWとして負電圧パルス信号MVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.1SW,No.7SWにより制御スイッチSW1,SW7の負電圧接点[−]がオンする。その結果、インク室15-1,15-7の電極4の電位が負電圧−VAAとなる。
In the section t1-t2, the potential code of the ejection relevant waveform setting register 401 changes to “10”. That is, since the potential code is “10” and the Hi-Z designation code is “0”, in the
また、区間t1−t2になると、補助当該波形設定レジスタ409に対応したHi−Z設定レジスタ410と、補助両隣波形設定レジスタ411に対応したHi−Z設定レジスタ412のHi−Z指定コードが、いずれも“1”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.3SW,No.4SW,No.5SWとしてハイインピーダンス制御信号が生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、ハイインピーダンス制御信号により制御スイッチSW3,SW4,SW5がオフする。その結果、インク室15-3、15-4、15-5の各電極4は、ハイインピーダンス状態となる。
Also, in the section t1-t2, the Hi-Z designation code of the Hi-
区間t2−t3になると、吐出両隣波形設定レジスタ403、補助当該波形設定レジスタ409及び補助両隣波形設定レジスタ411の各電位コードが、いずれも“01”に変わる。しかし、Hi−Z設定レジスタ410及び412のHi−Z指定コードは“1”のままである。このためロジック回路300では、制御信号No.0SW,No.2SW,No.6SW,No.8SWとして正電圧パルス信号PVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。制御信号No.3SW,No.4SW,No.5SWは、ハイインピーダンス制御信号のままである。スイッチ回路200では、制御信号No.0SW,No.2SW,No.6SW,No.8SWにより制御スイッチSW0,SW2,SW6,SW8の正電圧接点[+]がオンする。その結果、インク室15-0、15-2、15-6、15-8の電極4の電位が正電圧+VAAとなる。インク室15-3、15-4、15-5の各電極4は、ハイインピーダンス状態が継続される。
In the interval t2-t3, the potential codes of the ejection adjacent
かくして、吐出当該ノズルNo1,No.7に連通するインク室15-1,15-7の容積を拡大するように、インク室15-0とインク室15-1との間及びインク室15-1とインク室15-2との間の隔壁16-01,16-12と、インク室15-6とインク室15-7との間及びインク室15-7とインク室15-8との間の隔壁16-67,16-78とが変形する。一方、インク室15-3,15-4,15-5の各電極4はハイインピーダンス状態であり、その両側のインク室15-2,15-6の電極4の電位はいずれも正電圧+VAAである。このため、インク室15-3,15-4,15-5の各電極4には正電圧+VAAが誘導される。したがって、インク室15-2からインク室15-6までの室間を隔てる隔壁16-23,16-34,16-45,16-56に電位差は生じないので、隔壁16-23,16-34,16-45,16-56は変形しない。
Thus, the nozzles No. 1 and No. 7 between the ink chamber 15-0 and the ink chamber 15-1 and between the ink chamber 15-1 and the ink chamber 15-2 so that the volumes of the ink chambers 15-1 and 15-7 communicating with the
区間t3−t4になると、吐出当該波形設定レジスタ401の電位コードが“00”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.1SW,No.7SWとしてグランド信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.1SW,No.7SWにより制御スイッチSW1,SW7のグランド接点[G]がオンする。その結果、インク室15-1,15-7の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。
In a section t3-t4, the potential code of the ejection relevant waveform setting register 401 changes to “00”. Therefore, in the
区間t4−t5になると、吐出両隣波形設定レジスタ403、補助当該波形設定レジスタ409及び補助両隣波形設定レジスタ411の各電位コードが、いずれも“00”に変わる。しかし、Hi−Z設定レジスタ410及び412のHi−Z指定コードは“1”のままである。このためロジック回路300では、制御信号No.0SW,No.2SW,No.6SW,No.8SWとして、グラント信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。制御信号No.3SW,No.4SW,No.5SWは、ハイインピーダンス制御信号のままである。スイッチ回路200では、制御信号No.0SW,No.2SW,No.6SW,No.8SWにより制御スイッチSW0,SW2,SW6,SW8のグランド接点[G]がオンする。その結果、インク室15-0、15-2、15-6、15-8の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。インク室15-3、15-4、15-5の各電極4は、ハイインピーダンス状態が継続される。
In the section t4-t5, each potential code of the ejection adjacent
かくして、インク室15-0とインク室15-1との間及びインク室15-1とインク室15-2との間の隔壁16-01,16-12と、インク室15-6とインク室15-7との間及びインク室15-7とインク室15-8との間の隔壁16-67,16-78とは定常状態に戻る。このとき、インク室15-3,15-4,15-5の各電極4はハイインピーダンス状態であり、その両側のインク室15-2,15-6の電極4の電位はグランド電圧VSSとなる。このため、インク室15-3,15-4,15-5の各電極4の電位もグランド電圧VSSとなる。したがって、隔壁16-23,16-34,16-45,16-56は変形しない。
Thus, the partitions 16-01 and 16-12 between the ink chamber 15-0 and the ink chamber 15-1 and between the ink chamber 15-1 and the ink chamber 15-2, the ink chamber 15-6 and the ink chamber. The partition walls 16-67 and 16-78 between 15-7 and between the ink chamber 15-7 and the ink chamber 15-8 return to the steady state. At this time, the
区間t5−t6になると、吐出両隣波形設定レジスタ403、補助当該波形設定レジスタ409及び補助両隣波形設定レジスタ411の各電位コードとが、いずれも“10”に変わる。しかし、Hi−Z設定レジスタ410及び412のHi−Z指定コードは“1”のままである。このためロジック回路300では、制御信号No.0SW,No.2SW,No.6SW,No.8SWとして、負電圧パルス信号MVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。制御信号No.3SW,No.4SW,No.5SWは、ハイインピーダンス制御信号のままである。スイッチ回路200では、制御信号No.0SW,No.2SW,No.8SW,No.8SWにより制御スイッチSW0,SW2,SW6,SW8の負電圧接点[−]がオンする。その結果、インク室15-0、15-2、15-6、15-8の電極4の電位が負電圧−VAAとなる。インク室15-3、15-4、15-5の各電極4は、ハイインピーダンス状態が継続される。
In the section t5-t6, the potential codes of the ejection adjacent
区間t6−t7になると、吐出当該波形設定レジスタ401の電位コードが“01”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.1SW,No.7SWとして正電圧パルス信号PVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.1SW,No.7SWにより制御スイッチSW1,SW7の正電圧接点[+]がオンする。その結果、インク室15-1,15-7の電極4の電位が正電圧−VAAとなる。
In a section t6-t7, the potential code of the ejection relevant waveform setting register 401 changes to “01”. Therefore, in the
かくして、吐出当該ノズルNo1,No.7に連通するインク室15-1,15-7の容積を縮小するように、インク室15-0とインク室15-1との間及びインク室15-1とインク室15-2との間の隔壁16-01,16-12と、インク室15-6とインク室15-7との間及びインク室15-7とインク室15-8との間の隔壁16-67,16-78とが変形する。このとき、インク室15-3,15-4,15-5の各電極4はハイインピーダンス状態であり、その両側のインク室15-2,15-6の電極4の電位はいずれも負電圧−VAAである。このため、インク室15-3,15-4,15-5の各電極4には負電圧−VAAが誘導される。したがって、隔壁16-23,16-34,16-45,16-56は変形しない。
Thus, the nozzles No. 1 and No. 7 between the ink chamber 15-0 and the ink chamber 15-1 and between the ink chamber 15-1 and the ink chamber 15-2 so as to reduce the volume of the ink chambers 15-1 and 15-7 communicating with the
区間t7−t8になると、補助当該波形設定レジスタ409の電位コードが“00”に変わる。また、補助当該波形設定レジスタ409に対応したHi−Z設定レジスタ410及び補助両隣波形設定レジスタ411に対応したHi−Z設定レジスタ412のHi−Z指定コードが、いずれも“0”となる。このためロジック回路300では、制御信号No.4SWとしてグランド信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。またロジック回路300では、制御信号No.3SW,No.5SWとして負電圧パルス信号MVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.4SWにより制御スイッチSW4のグランド接点[G]がオンする。また、スイッチ回路200では、制御信号No.3SW,No.5SWにより制御スイッチSW3,SW5の負電圧接点[−]がそれぞれオンする。その結果、インク室15-4の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。また、インク室15-3,15-5の電極4の電位が負電圧[−]となる。
In the section t7-t8, the potential code of the auxiliary
区間t8−t9になると、補助当該波形設定レジスタ409の電位コードが“01”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.4SWとして正電圧パルス信号PVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.4SWにより制御スイッチSW4の正電圧接点[+]がオンする。その結果、インク室15-4の電極4の電位が正電圧+VAAとなる。
In the period t8-t9, the potential code of the auxiliary
かくして、補助当該ノズルNo.4に連通するインク室15-4の容積を縮小するように、インク室15-3とインク室15-4との間及びインク室15-4とインク室15-5との間の隔壁16-34,16-45が変形する。この変形により、インク室15-1及びインク室15-7の圧力振動が吸収される。 Thus, the auxiliary nozzle No. 4 to reduce the volume of the ink chamber 15-4 that communicates with the ink chamber 15-4, and the partition 16- between the ink chamber 15-3 and the ink chamber 15-4 and between the ink chamber 15-4 and the ink chamber 15-5. 34 and 16-45 are deformed. By this deformation, pressure vibrations in the ink chamber 15-1 and the ink chamber 15-7 are absorbed.
区間t9−t10になると、吐出両隣波形設定レジスタ403と補助両隣波形設定レジスタ411の電位コードが“00”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.0SW,No.2SW,No3.SW,No.5SW,No.6SW,No.8SWとしてグランド信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.0SW,No.2SW,No3.SW,No.5SW,No.6SW,No.8SWにより制御スイッチSW0,SW2,SW3,SW5,SW6,SW8のグランド接点[G]がオンする。その結果、インク室15-0、15-2、15-3、15-5、15-6、15-8の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。
In the section t9-t10, the potential codes of the ejection adjacent
区間t10−t11になると、吐出当該波形設定レジスタ401と補助当該波形設定レジスタ409の電位コードが、いずれも“00”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.1SW,No.4SW,No.7SWとしてグランド信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.1SW,No.4SW,No.7SWにより制御スイッチSW1,SW4,SW7のグランド接点[G]がオンする。その結果、インク室15-1、15-4、15-7の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。
In the section t10-t11, the potential codes of the ejection relevant
かくして、各インク室15-0〜15-8の電極4の電位は、全てグランド電圧VSSとなる。すなわちヘッド10は、定常状態に戻る。
Thus, all the potentials of the
上述した区間t0〜t11において、吐出両隣ノズル8-0に連通するインク室15-0の電極に印加される駆動パルス電圧は、図16の波形INA0となる。吐出当該ノズル8-1に連通するインク室15-1の電極に印加される駆動パルス電圧は、図16の波形ACT1となる。吐出両隣ノズル8-2に連通するインク室15-2の電極に印加される駆動パルス電圧は、図16の波形INA2となる。その結果、吐出当該ノズル8-1に連通するインク室15-1に作用する駆動パルス電圧は、図16の波形A1となる。 In the above-described sections t0 to t11, the driving pulse voltage applied to the electrode of the ink chamber 15-0 communicating with the ejection adjacent nozzle 8-0 has a waveform INA0 in FIG. The drive pulse voltage applied to the electrode of the ink chamber 15-1 communicating with the ejection relevant nozzle 8-1 is a waveform ACT1 in FIG. The drive pulse voltage applied to the electrode of the ink chamber 15-2 communicating with the ejection adjacent nozzle 8-2 has a waveform INA2 in FIG. As a result, the driving pulse voltage acting on the ink chamber 15-1 communicating with the ejection nozzle 8-1 has a waveform A1 in FIG.
また、区間t0〜t11において、吐出両隣ノズル8-2に連通するインク室15-2の電極に印加される駆動パルス電圧は、図17の波形INA2となる。補助両隣ノズル8-3に連通するインク室15-3の電極に印加される駆動パルス電圧は、図17の波形BSTINA3となる。補助当該ノズル8-4に連通するインク室15-4の電極に印加される駆動パルス電圧は、図17の波形BST4となる。補助両隣ノズル8-5に連通するインク室15-5の電極に印加される駆動パルス電圧は、図17の波形BSTINA5となる。吐出両隣ノズル8-6に連通するインク室15-6の電極に印加される駆動パルス電圧は、図17の波形INA6となる。なお、図17において、破線は、電極4がハイインピーダンス状態に制御されていることを示している。
Further, in the sections t0 to t11, the drive pulse voltage applied to the electrode of the ink chamber 15-2 communicating with the ejection adjacent nozzle 8-2 has a waveform INA2 in FIG. The drive pulse voltage applied to the electrode of the ink chamber 15-3 communicating with the auxiliary adjacent nozzle 8-3 has a waveform BSTINA3 in FIG. The drive pulse voltage applied to the electrode of the ink chamber 15-4 communicating with the auxiliary nozzle 8-4 has a waveform BST4 in FIG. The drive pulse voltage applied to the electrode of the ink chamber 15-5 communicating with the auxiliary both-side nozzle 8-5 has a waveform BSTINA5 in FIG. The drive pulse voltage applied to the electrode of the ink chamber 15-6 communicating with the ejection adjacent nozzle 8-6 has a waveform INA6 in FIG. In FIG. 17, a broken line indicates that the
図17に示すように、区間t1〜t7では、インク室15-2とインク室15-6の電極4にはそれぞれ同電位の電圧が同時に印加される。一方、インク室15-3,15-4,15-5の電極4は、区間t1〜t7の間、ハイインピーダンス状態に制御されている。このため、これらのインク室15-3,15-4,15-5の電極4はその両端のインク室15-2,15-6に印加される電圧に誘導されて同様に変化する。その結果、補助当該ノズル8-4に連通するインク室15-4に作用する駆動パルス電圧は、図17の波形B4となる。
As shown in FIG. 17, in the sections t1 to t7, voltages having the same potential are simultaneously applied to the
この間、インク室15-3からインク室15-5までの電極4に駆動パルス電圧は印加されない。このため、インク室15-3からインク室15-5において、浮遊容量が充電または放電されることはない。したがって、並設された複数のインク室15-3〜15-5の電極4に同電位の電圧が同時に印加されたことで生じるノイズ電流や無駄な消費電力を確実に排除できる。
During this time, the drive pulse voltage is not applied to the
このように本実施形態のパターンジェネレータ400は、浮遊容量に起因するノイズや無駄な消費電力を抑制するために、適当なタイミングで電極をハイインピーダンス状態にできる駆動パルスの発生装置として作用する。
As described above, the
[第2の実施形態]
次に、パターンジェネレータ400の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、他の実施形態のパターンジェネレータを符号“400A”で示す。
図18は、パターンジェネレータ400Aのブロック図である。なお、第1の実施形態のパターンジェネレータ400(図14)と共通する部分には同一符号を付しており、その詳しい説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, another embodiment of the
FIG. 18 is a block diagram of the
図14と図18とを対比すれば明らかなように、パターンジェネレータ400Aは、非吐出両隣波形設定レジスタ407と、補助両隣波形設定レジスタ411とを省略する。そしてパターンジェネレータ400Aは、吐出両隣波形設定レジスタ403から出力される電位コードを、吐出両隣波形設定レジスタ403の設定データとしてだけでなく、省略した非吐出両隣波形設定レジスタ407及び補助両隣波形設定レジスタ411の設定データとして兼用する。パターンジェネレータ400Aのその余の構成は、パターンジェネレータ400と等しい。
As apparent from a comparison between FIG. 14 and FIG. 18, the
第1の実施形態において、図6または図8を用いて説明したように、インク吐出対象のインク室15-1、15-4、15-7の両隣にそれぞれ位置するインク室15-0、15-2、15-3、15-5、15-6、15-8では、電極4に印加される駆動パルス電圧のパターンが同じである。また、補助動作を行うインク室15-4の両隣に位置するインク室15-3、15-5でも、電極4に印加される駆動パルス電圧のパターンは同じである。
In the first embodiment, as described with reference to FIG. 6 or FIG. 8, the ink chambers 15-0 and 15 respectively positioned on both sides of the ink chambers 15-1, 15-4 and 15-7 to be ejected. In -2, 15-3, 15-5, 15-6, and 15-8, the pattern of the drive pulse voltage applied to the
したがって、パターンジェネレータ400Aのように、吐出両隣波形設定レジスタ403から出力される電位コードを非吐出両隣波形設定レジスタ407及び補助両隣波形設定レジスタ411の設定データとして兼用できる。シーケンスコントローラ42では、吐出両隣波形設定レジスタ403とHi−Z設定レジスタ408とから読み出した2種のコードからNEGINA信号(非吐出両隣駆動パルス)が形成される。同様に、吐出両隣波形設定レジスタ403とHi−Z設定レジスタ412とから読み出した2種のコードからBSTINA信号(補助両隣駆動パルス)が形成される。
Therefore, like the
このように本実施形態のパターンジェネレータ400Aも、浮遊容量に起因するノイズや無駄な消費電力を抑制するために、適当なタイミングで電極をハイインピーダンス状態にできる駆動パルスの発生装置として作用する。しかも、パターンジェネレータ400Aは、パターンジェネレータ400と比較して、非吐出両隣波形設定レジスタ407と補助両隣波形設定レジスタ411とが省略されるので、構成を簡略化できる。
As described above, the
なお、上記説明では、吐出両隣波形設定レジスタ403を残し、非吐出両隣波形設定レジスタ407と補助両隣波形設定レジスタ411とを省略したが、非吐出両隣波形設定レジスタ407を残し、吐出両隣波形設定レジスタ403と補助両隣波形設定レジスタ411とを省略してもよい。あるいは、補助両隣波形設定レジスタ411を残し、吐出両隣波形設定レジスタ403と非吐出両隣波形設定レジスタ407とを省略してもよい。いずれにしても、残したレジスタの設定データを、省略した他のレジスタの設定データとして共用できればよい。
In the above description, the discharge adjacent
[第3の実施形態]
第1の実施形態では、浮遊容量に起因するノイズ電流や無駄な消費電力を削減するために、図7を用いて説明されるコンデンサの物理的性質を利用した。第3の実施形態では、図19を用いて説明されるコンデンサの物理的性質を利用して浮遊容量に起因するノイズ電流や無駄な消費電力を削減する。なお、第1の実施形態と共通する部分には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
[Third Embodiment]
In the first embodiment, in order to reduce noise current and wasteful power consumption due to stray capacitance, the physical properties of the capacitor described with reference to FIG. 7 are used. In the third embodiment, noise current and wasteful power consumption due to stray capacitance are reduced using the physical properties of the capacitor described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
図19は、ヘッド100の等価回路であるコンデンサC1,C2の直列回路を示している。なお、同図において符号Cfは、浮遊容量を表わしている。この直列回路において、コンデンサC1及びコンデンサC2にそれぞれ電位差を与えた後、コンデンサC1及びコンデンサC2の両端をハイインピーダンス状態にした場合、コンデンサC1,C2はそれぞれ直前の電位差を保持する。すなわち、コンデンサC1,C2は、電位差が与えられた状態でハイインピーダンス状態になると、直前の電位差を保持するという物理的特性を有する。
FIG. 19 shows a series circuit of capacitors C1 and C2, which is an equivalent circuit of the
そこで駆動装置は、並設されたインク室15-(i-1)、15-iを隔てる隔壁に16-(i-1)iに電位差を与えた状態で、この隔壁16-(i-1)iを挟んで配設された電極4をハイインピーダンス状態にする。そうした場合も、隔壁16-(i-1)iの電位差は保持されるので、インク吐出動作に支障を来たすことはない。電極4をハイインピーダンス状態にすることで、電極4に駆動パルス電圧を印加するのを一時的に止めることができる。したがって、浮遊容量に起因するノイズ電流や無駄な消費電力を抑制することができる。
Therefore, the driving device applies the potential difference to 16- (i-1) i to the partition walls separating the ink chambers 15- (i-1) and 15-i arranged in parallel, and the partition walls 16- (i-1). ) The
第3の実施形態は、パターンジェネレータ400のレジスタ群に設定されるコードを変更するだけで、第1の実施形態の駆動装置を適用することが可能である。なお、パターンジェネレータ400の代わりに、第2の実施形態のパターンジェネレータ400Aを適用できるのはいうまでもないことである。
The third embodiment can be applied to the driving device of the first embodiment only by changing the code set in the register group of the
図20は、第3の実施形態において、吐出当該波形設定レジスタ401及び吐出両隣波形設定レジスタ403に設定される電位コードと、これらのレジスタにそれぞれ対応するHi−Z設定レジスタ402,404に設定されるHi−Z指定コードとの一例である。この例は、図5の駆動パルス電圧パターンに対応している。
FIG. 20 shows the potential codes set in the discharge relevant
図20において、時点t0から時点t1までの区間は、定常状態に相当する。時点t1から時点t6までの区間は、引き込み状態に相当する。時点t6から時点t7までの区間は、引き込み状態後の定常状態に相当する。時点t7から時点t12までの区間は、圧縮状態に相当する。時点t12から時点t13までの区間は、圧縮状態後の定常状態に相当する。 In FIG. 20, the section from time t0 to time t1 corresponds to a steady state. A section from time t1 to time t6 corresponds to a retracted state. The section from time t6 to time t7 corresponds to the steady state after the retracted state. A section from time t7 to time t12 corresponds to a compressed state. A section from time t12 to time t13 corresponds to a steady state after the compression state.
区間t0−t1において、吐出当該波形設定レジスタ401の電位コードは“00”、Hi−Z設定レジスタ402のHi−Z指定コードは“0”である。また、吐出両隣波形設定レジスタ403の電位コードも“00”、Hi−Z設定レジスタ404のHi−Z指定コードも“0”である。このためロジック回路300では、吐出当該ノズル8-1及び吐出両隣ノズル8-0、8-2に対する制御信号No.1SW,No.0SW,No.2SWとしてグランド信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.1SW,No.0SW,No.2SWにより制御スイッチSW1、SW0、SW2のグランド接点[G]がいずれもオンする。その結果、吐出当該ノズル8-1に連通するインク室15-1の電極4及び吐出両隣ノズル8-0,8-2に連通するインク室15-0,15-2の電極4の電位がいずれもグランド電圧VSSとなる。
In a section t0-t1, the potential code of the ejection relevant
区間t1−t2になると、吐出当該波形設定レジスタ401の電位コードが“10”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.1SWとして負電圧パルス信号MVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.1SWにより制御スイッチSW1の負電圧接点[−]がオンする。その結果、インク室15-1の電極4の電位が負電圧−VAAとなる。
In the section t1-t2, the potential code of the ejection relevant waveform setting register 401 changes to “10”. Therefore, in the
区間t2−t3になると、吐出両隣波形設定レジスタ403の電位コードが “01”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.0SW,No.2SWとして正電圧パルス信号PVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.0SW,No.2SWにより制御スイッチSW0,SW2の正電圧接点[+]がオンする。その結果、インク室15-0、15-2の電極4の電位が正電圧+VAAとなる。
In the section t2-t3, the potential code of the ejection adjacent
かくして、インク室15-0とインク室15-1との間及びインク室15-1とインク室15-2との間の隔壁16-01,16-12に電位差が生じる。この電位差により、吐出当該ノズルNo1に連通するインク室15-1の容積を拡大するように、隔壁16-01,16-12が変形する。 Thus, potential differences occur between the partition walls 16-01 and 16-12 between the ink chamber 15-0 and the ink chamber 15-1 and between the ink chamber 15-1 and the ink chamber 15-2. Due to this potential difference, the partition walls 16-01 and 16-12 are deformed so as to increase the volume of the ink chamber 15-1 communicating with the ejection nozzle No1.
区間t3−t4になると、吐出当該波形設定レジスタ401に対応したHi−Z設定レジスタ402と、吐出両隣波形設定レジスタ403に対応したHi−Z設定レジスタ404のHi−Z指定コードが、いずれも“1”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.0SW,No.1SW,No.2SWとしてハイインピーダンス制御信号が生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、ハイインピーダンス制御信号により制御スイッチSW0,SW1,SW2がオフする。その結果、インク室15-0、15-1、15-2の各電極4は、ハイインピーダンス状態となる。
In the section t3-t4, the Hi-
しかしながら、インク室15-0、15-1、15-2の各電極4は、電位差が与えられた状態でハイインピーダンス状態となったので、その直前の電位差が保持される。すなわち、インク室15-1の電極4は負電圧−VAAを保持し、インク室15-0、15-2の電極は正電圧+VAAを保持する。
However, since the
区間t4−t5になると、上記Hi−Z設定レジスタ402とHi−Z設定レジスタ404のHi−Z指定コードがいずれも“0”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.1SWとして負電圧パルス信号MVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。また、ロジック回路300では、制御信号No.0SW,No.2SWとして正電圧パルス信号PVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.1SWにより制御スイッチSW1の負電圧接点[−]がオンする。ただし、インク室15-1の電極4は負電圧−VAAを保持しているので、電位に変化はない。またスイッチ回路200では、制御信号No.0SW,No.2SWにより制御スイッチSW0,SW2の正電圧接点[+]もオンする。ただし、インク室15-0、15-2の電極4は正電圧+VAAを保持しているので、やはり電位に変化はない。
In the interval t4-t5, both the Hi-Z designation codes of the Hi-
区間t5−t6になると、吐出当該波形設定レジスタ401の電位コードが“00”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.1SWとしてグランド信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.1SWにより制御スイッチSW1のグランド接点[G]がオンする。その結果、インク室15-1の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。
In the section t5-t6, the potential code of the ejection relevant waveform setting register 401 changes to “00”. Therefore, in the
区間t6−t7になると、吐出両隣波形設定レジスタ403の電位コードが “00”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.0SW,No.2SWとしてグラント信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.0SW,No.2SWにより制御スイッチSW0,SW2のグランド接点[G]がオンする。その結果、インク室15-0、15-2の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。
In the section t6-t7, the potential code of the ejection adjacent
かくして、インク室15-0とインク室15-1との間及びインク室15-1とインク室15-2との間の隔壁16-01,16-12に電位差は生じない。すなわちヘッド10は、定常状態に戻る。
Thus, no potential difference occurs between the partition walls 16-01 and 16-12 between the ink chamber 15-0 and the ink chamber 15-1 and between the ink chamber 15-1 and the ink chamber 15-2. That is, the
区間t7−t8になると、吐出両隣波形設定レジスタ403の電位コードとが “10”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.0SW,No.2SWとして負電圧パルス信号MVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.0SW,No.2SWにより制御スイッチSW0,SW2の負電圧接点[−]がオンする。その結果、インク室15-0、15-2の電極4の電位が負電圧−VAAとなる。
In the section t7-t8, the potential code of the ejection adjacent
区間t8−t9になると、吐出当該波形設定レジスタ401の電位コードが“01”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.1SWとして正電圧パルス信号PVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.1SWにより制御スイッチSW1の正電圧接点[+]がオンする。その結果、インク室15-1の電極4の電位が正電圧+VAAとなる。
In a section t8-t9, the potential code of the ejection relevant waveform setting register 401 changes to “01”. Therefore, in the
かくして、インク室15-0とインク室15-1との間及びインク室15-1とインク室15-2との間の隔壁16-01,16-12に電位差が生じる。その結果、吐出当該ノズルNo1に連通するインク室15-1の容積を縮小するように、隔壁16-01,16-12が変形する。 Thus, potential differences occur between the partition walls 16-01 and 16-12 between the ink chamber 15-0 and the ink chamber 15-1 and between the ink chamber 15-1 and the ink chamber 15-2. As a result, the partition walls 16-01 and 16-12 are deformed so as to reduce the volume of the ink chamber 15-1 communicating with the ejection nozzle No1.
区間t9−t10になると、吐出当該波形設定レジスタ401に対応したHi−Z設定レジスタ402と、吐出両隣波形設定レジスタ403に対応したHi−Z設定レジスタ404のHi−Z指定コードが、いずれも“1”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.0SW,No.1SW,No.2SWとしてハイインピーダンス制御信号が生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、ハイインピーダンス制御信号により制御スイッチSW0,SW1,SW2がオフする。その結果、インク室15-0、15-1、15-2の各電極4は、ハイインピーダンス状態となる。
In the section t9-t10, the Hi-
しかしながら、インク室15-0、15-1、15-2の各電極4は、電位差が与えられた状態でハイインピーダンス状態となったので、その直前の電位差が保持される。すなわち、インク室15-1の電極4は正電圧+VAAを保持し、インク室15-0、15-2の電極は負電圧−VAAを保持する。
However, since the
区間t10−t11になると、上記Hi−Z設定レジスタ402とHi−Z設定レジスタ404のHi−Z指定コードが、いずれも“0”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.1SWとして正電圧パルス信号PVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。また、ロジック回路300では、制御信号No.0SW,No.2SWとして負電圧パルス信号MVxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.1SWにより制御スイッチSW1の正電圧接点[+]がオンする。ただし、インク室15-1の電極4は、正電圧+VAAを保持しているので、電位に変化はない。またスイッチ回路200では、制御信号No.0SW,No.2SWにより制御スイッチSW0,SW2の負電圧接点[−]もオンする。ただし、インク室15-0、15-2の電極4は、負電圧−VAAを保持しているので、やはり電位に変化はない。
In the interval t10-t11, the Hi-Z designation codes of the Hi-
区間t11−t12になると、吐出両隣波形設定レジスタ403の電位コードが “00”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.0SW,No.2SWとしてグラント信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.0SW,No.2SWにより制御スイッチSW0,SW2のグランド接点[G]がオンする。その結果、インク室15-0、15-2の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。
In the section t11-t12, the potential code in the ejection adjacent
区間t12−t13になると、吐出当該波形設定レジスタ401の電位コードが“00”に変わる。このためロジック回路300では、制御信号No.1SWとしてグランド信号Gxが生成されて、スイッチ回路200に出力される。スイッチ回路200では、制御信号No.1SWにより制御スイッチSW1のグランド接点[G]がオンする。その結果、インク室15-1の電極4の電位がグランド電圧VSSとなる。
In the section t12-t13, the potential code of the ejection relevant waveform setting register 401 changes to “00”. Therefore, in the
かくして、インク室15-0とインク室15-1との間及びインク室15-1とインク室15-2との間の隔壁16-01,16-12に電位差は生じない。すなわちヘッド10は、定常状態に戻る。
Thus, no potential difference occurs between the partition walls 16-01 and 16-12 between the ink chamber 15-0 and the ink chamber 15-1 and between the ink chamber 15-1 and the ink chamber 15-2. That is, the
上述した区間t0〜t13において、吐出両隣ノズル8-0に連通するインク室15-0の電極に印加される駆動パルス電圧は、図20の波形INA0となる。吐出当該ノズル8-1に連通するインク室15-1の電極に印加される駆動パルス電圧は、図20の波形ACT1となる。吐出両隣ノズル8-2に連通するインク室15-2の電極に印加される駆動パルス電圧は、図21の波形INA2となる。その結果、吐出当該ノズル8-1に連通するインク室15-1に作用する駆動パルス電圧は、図21の波形C1となる。なお、図21において、破線は、電極4がハイインピーダンス状態に制御されていることを示している。
In the above-described sections t0 to t13, the drive pulse voltage applied to the electrode of the ink chamber 15-0 communicating with the ejection adjacent nozzle 8-0 has a waveform INA0 in FIG. The drive pulse voltage applied to the electrode of the ink chamber 15-1 communicating with the ejection relevant nozzle 8-1 is a waveform ACT1 in FIG. The drive pulse voltage applied to the electrode of the ink chamber 15-2 communicating with the ejection adjacent nozzle 8-2 has a waveform INA2 in FIG. As a result, the drive pulse voltage acting on the ink chamber 15-1 communicating with the ejection nozzle 8-1 has a waveform C1 in FIG. In FIG. 21, the broken line indicates that the
図21に示すように、区間t3−t4では、インク室15-0とインク室15-1とを隔てる隔壁16-01の両側に配設された電極4と、インク室15-1とインク室15-2とを隔てる隔壁16-12の両側に配設された電極4とがいずれもハイインピーダンス状態になる。このとき、電極4は直前の電位差を保持する。すなわちインク室15-0とインク室15-2との電極4は正電圧+VAAを保持し、インク室15-1の電極4は負電圧−VAAを保持する。したがって、隔壁16-01及び隔壁16-12は、インク室15-1の容積を拡張する方向に変形した状態を維持する。
As shown in FIG. 21, in the section t3-t4, the
同様に、区間t9−t10でも、隔壁16-01の両側に配設された電極4と、隔壁16-12の両側に配設された電極4とがいずれもハイインピーダンス状態になる。このとき、電極4は直前の電位差を保持する。すなわちインク室15-0とインク室15-2との電極4は負電圧−VAAを保持し、インク室15-1の電極4は正電圧+VAAを保持する。したがって、隔壁16-01及び隔壁16-12は、インク室15-1の容積を収縮する方向に変形した状態を維持する。
Similarly, in the section t9-t10, both the
このように、電極4を一時的にハイインピーダンス状態としても、インク吐出動作に影響を及ぼすことはない。ハイインピーダンス状態の電極4には、駆動パルス電圧が印加されないので、電極4をハイインピーダンス状態としている間は、インク室15-3からインク室15-5において、浮遊容量が充電または放電されることはない。したがって、本実施形態においても、並設された複数のインク室15-3〜15-5の電極4に同電位の電圧が同時に印加されたことで生じるノイズ電流や無駄な消費電力を確実に排除できる。
Thus, even if the
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
100…ライン型インクジェットヘッド、200…スイッチ回路、300…ロジック回路、400,400A…パターンジェネレータ、401…吐出当該波形設定レジスタ、403…吐出両隣波形設定レジスタ、405…非吐出当該波形設定レジスタ、407…非吐出両隣波形設定レジスタ、409…補助当該波形設定レジスタ、411…補助両隣波形設定レジスタ、402,404,406,408,410,412…第1〜第6のハイインピーダンス設定レジスタ、420…シーケンスコントローラ、421…波形形成手段、422…出力手段、500…真理値表。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記各ノズルのうち、インクを吐出する吐出当該ノズルに連通するインク室の電極に印加される吐出当該駆動パルスの設定データを記憶する吐出当該波形設定レジスタと、
前記各ノズルのうち、前記吐出当該ノズルの両隣に配置された吐出両隣ノズルに連通するインク室の電極に印加される吐出両隣駆動パルスの設定データを記憶する吐出両隣波形設定レジスタと、
前記吐出当該波形設定レジスタに対応して設けられ、前記吐出当該駆動パルスが印加される電極を所定期間ハイインピーダンス状態にするための設定データを記憶する第1のハイインピーダンス設定レジスタと、
前記吐出両隣波形設定レジスタに対応して設けられ、前記吐出両隣駆動パルスが印加される電極を所定期間ハイインピーダンス状態にするための設定データを記憶する第2のハイインピーダンス設定レジスタと、
前記吐出当該波形設定レジスタと前記第1のハイインピーダンス設定レジスタとにそれぞれ記憶される設定データから前記吐出当該ノズルに連通するインク室の電極が所定期間ハイインピーダンス状態となる吐出当該駆動パルスを形成し、前記吐出両隣波形設定レジスタと前記第2のハイインピーダンス設定レジスタとにそれぞれ記憶される設定データから前記吐出両隣ノズルに連通するインク室の電極が所定期間ハイインピーダンス状態となる吐出両隣駆動パルスを形成する波形形成手段と、
この波形生成手段により形成される駆動パルスの信号を前記インクジェットヘッドに出力する出力手段と、
を具備したことを特徴とするパルス発生装置。 Electrodes are disposed on the wall surfaces of a plurality of ink chambers that are separated from each other by partition walls made of piezoelectric material, and the partition walls sandwiched between the electrodes by applying a potential difference to the electrodes of two adjacent ink chambers. In a pulse generator for generating a drive pulse applied to the electrode of an inkjet head that is deformed and discharges ink from a nozzle communicating with the ink chamber having the deformed partition wall as a wall surface,
An ejection relevant waveform setting register for storing setting data of ejection relevant drive pulses applied to electrodes of ink chambers communicating with the ejection relevant nozzles for ejecting ink among the nozzles;
A discharge adjacent waveform setting register that stores setting data of discharge adjacent drive pulses applied to the electrodes of the ink chambers communicating with the discharge adjacent nozzles disposed on both sides of the discharge relevant nozzle among the nozzles;
A first high-impedance setting register, which is provided corresponding to the ejection relevant waveform setting register and stores setting data for putting the electrode to which the ejection relevant drive pulse is applied into a high impedance state for a predetermined period;
A second high-impedance setting register that is provided corresponding to the ejection both-side waveform setting register and stores setting data for putting the electrode to which the ejection both-side driving pulse is applied into a high impedance state for a predetermined period;
From the setting data respectively stored in the ejection relevant waveform setting register and the first high impedance setting register, an ejection relevant driving pulse in which the electrode of the ink chamber communicating with the ejection relevant nozzle is in a high impedance state for a predetermined period is formed. The ejection side-by-side drive pulse in which the electrodes of the ink chambers communicating with the ejection side-neighboring nozzles are in a high-impedance state for a predetermined period is formed from setting data stored in the ejection side-neighboring waveform setting register and the second high-impedance setting register, respectively. Waveform forming means,
An output means for outputting a drive pulse signal formed by the waveform generating means to the inkjet head;
The pulse generator characterized by comprising.
前記各ノズルのうち、前記非吐出当該ノズルの両隣に配置された非吐出両隣ノズルに連通するインク室の電極に印加される非吐出両隣駆動パルスの設定データを記憶する非吐出両隣波形設定レジスタと、
前記非吐出当該波形設定レジスタに対応して設けられ、前記非吐出当該駆動パルスが印加される電極を所定期間ハイインピーダンス状態にするための設定データを記憶する第3のハイインピーダンス設定レジスタと、
前記非吐出両隣波形設定レジスタに対応して設けられ、前記非吐出両隣駆動パルスが印加される電極を所定期間ハイインピーダンス状態にするための設定データを記憶する第4のハイインピーダンス設定レジスタと、
をさらに具備し、
前記波形形成手段は、前記非吐出当該波形設定レジスタと前記第3のハイインピーダンス設定レジスタとにそれぞれ記憶される設定データから前記非吐出当該ノズルに連通するインク室の電極が所定期間ハイインピーダンス状態となる非吐出当該駆動パルスを形成し、前記非吐出両隣波形設定レジスタと前記第4のハイインピーダンス設定レジスタとにそれぞれ記憶される設定データから前記非吐出両隣ノズルに連通するインク室の電極が所定期間ハイインピーダンス状態となる非吐出両隣駆動パルスを形成することを特徴とする請求項1記載のパルス発生装置。 Non-ejection that stores setting data of non-ejection drive pulses applied to the electrodes of the ink chambers that communicate with the non-ejection nozzles that are driven in the same phase as the ejection nozzles but do not eject ink. The waveform setting register,
A non-ejection both-side neighboring waveform setting register for storing setting data of non-ejection both-side driving pulses applied to the electrodes of the ink chambers communicating with the non-ejection both-side neighboring nozzles arranged on both sides of the non-ejection relevant nozzle among the nozzles; ,
A third high-impedance setting register that is provided corresponding to the non-ejection relevant waveform setting register and stores setting data for setting the electrode to which the non-ejection relevant drive pulse is applied to a high impedance state for a predetermined period;
A fourth high-impedance setting register, which is provided corresponding to the non-ejection both-side waveform setting register, and stores setting data for putting the electrode to which the non-ejection both-side driving pulse is applied into a high impedance state for a predetermined period;
Further comprising
The waveform forming means determines that the electrode of the ink chamber communicating with the non-ejection relevant nozzle is in a high impedance state for a predetermined period from setting data respectively stored in the non-ejection relevant waveform setting register and the third high impedance setting register. The non-ejection drive pulse is formed, and the electrode of the ink chamber communicating with the non-ejection both adjacent nozzles from the setting data respectively stored in the non-ejection both-side waveform setting register and the fourth high impedance setting register 2. The pulse generator according to claim 1, wherein a non-ejection both-side drive pulse that is in a high impedance state is formed.
前記各ノズルのうち、前記補助当該ノズルの両隣に配置された補助両隣ノズルに連通するインク室の電極に印加される補助両隣駆動パルスの設定データを記憶する補助両隣波形設定レジスタと、
前記補助当該波形設定レジスタに対応して設けられ、前記補助当該駆動パルスが印加される電極を所定期間ハイインピーダンス状態にするための設定データを記憶する第5のハイインピーダンス設定レジスタと、
前記補助両隣波形設定レジスタに対応して設けられ、前記補助両隣駆動パルスが印加される電極を所定期間ハイインピーダンス状態にするための設定データを記憶する第6のハイインピーダンス設定レジスタと、
をさらに具備し、
前記波形形成手段は、前記補助当該波形設定レジスタと前記第5のハイインピーダンス設定レジスタとにそれぞれ記憶される設定データから前記補助当該ノズルに連通するインク室の電極が所定期間ハイインピーダンス状態となる補助当該駆動パルスを形成し、前記補助両隣波形設定レジスタと前記第6のハイインピーダンス設定レジスタとにそれぞれ記憶される設定データから前記補助両隣ノズルに連通するインク室の電極が所定期間ハイインピーダンス状態となる補助両隣駆動パルスを形成することを特徴とする請求項3記載のパルス発生装置。 Among the nozzles, an auxiliary waveform setting register for storing auxiliary drive pulse setting data applied to an electrode of an ink chamber communicating with the auxiliary nozzle for assisting an ink ejection operation by the ejection nozzle;
An auxiliary adjacent waveform setting register for storing setting data of auxiliary adjacent drive pulses applied to the electrodes of the ink chambers communicating with the auxiliary adjacent nozzles disposed on both sides of the auxiliary nozzle among the nozzles;
A fifth high-impedance setting register that is provided corresponding to the auxiliary waveform setting register and stores setting data for putting the electrode to which the auxiliary driving pulse is applied into a high-impedance state for a predetermined period;
A sixth high-impedance setting register that is provided corresponding to the auxiliary both-side waveform setting register and stores setting data for setting the electrode to which the auxiliary both-side driving pulse is applied to a high impedance state for a predetermined period;
Further comprising
The waveform forming means is configured to assist the electrode of the ink chamber communicating with the auxiliary nozzle from a setting data stored in the auxiliary waveform setting register and the fifth high impedance setting register for a predetermined period. The drive pulse is formed, and the electrodes of the ink chambers communicating with the auxiliary adjacent nozzles from the setting data respectively stored in the auxiliary adjacent waveform setting register and the sixth high impedance setting register are in a high impedance state for a predetermined period. 4. The pulse generator according to claim 3, wherein auxiliary both-side drive pulses are formed.
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